Мультиплетність (від латів.(латинський) multiplex — багатократний), число можливих орієнтацій в просторі повного спина атома або молекули. Згідно з квантовою механікою, М. з = 2 S + 1, де S — спин квантове число . Для систем з непарним числом N електронів S = 1 / 2 ; 3 / 2 ; 5 / 2 ... і М. парна (з = 2, 4, 6...). Для них можливі дублетні, квартетні, секстетні і т. д. квантові стани. Якщо N парно, S = 0, 1, 2... і М. непарна (з = 1, 3, 5...) — можливі синглетні, триплетні, квінтетні і т. д. стани. Так, для систем з 1 електроном (атом Н, іон H 2 + , S = 1 / 2 , з = 2) виходять лише дублетні стани; з 2 електронами (атом Не, молекула H 2 ) — синглетні стани ( S = 0, з = 1, спини електронів антіпараллельни) і триплетні стани ( S = 1, з = 3, спини електронів паралельні). Для N електронів максимальна М. (з = N + 1) відповідає паралельному напряму їх спинів.
М. визначає кратність звиродніння рівнів атома або молекули. 2 S + 1 квантових станів, відповідних рівню енергії із заданим S , відрізняються значеннями проекції повного спину і характеризуються квантовим числом M s = S , S — 1..., — S , що визначає величину цієї проекції. Унаслідок спін-орбітальної взаємодії рівень енергії може розщепнутися на з = 2 S + 1 підрівнів (мультіплетноє розщеплювання, що приводить до розщеплювання спектральних ліній, див.(дивися) Тонка структура ).
Значення М. для квантових станів атомів і молекул визначаються електронами в незамкнутих оболонках, т. до. в заповнених оболонках спини електронів компенсуються. Для рівнів енергії лужних металів з 1 зовнішнім електроном з = 2, як і для атома Н; для рівнів енергії складних атомів з тими, що заповнюються p- , d- і f -оболочкамі М. можуть бути високими (до 11). Для хімічно стійких молекул, що мають, як правило, парне число електронів, характерні М. з = 1 для основного і з = 1 і 3 для збуджених рівнів енергії; для вільних радикалів з одним електроном з некомпенсованим спином типова М. з = 2.